浅谈接触网棘轮补偿装置常见问题

浅谈接触网棘轮补偿装置常见问题

摘

要:结合温福高铁(福建段)、合福高铁(福建段)、西安地铁14号线(露天区段)的运维工作经验,着重针对运营维护检修过程中棘轮补偿装置出现的问题,进行分类深入分析,根据产生原因有针对性的提出解决措施,最大限度预防和减少棘轮补偿装置自身问题造成接触网故障的影响，列举了一些曾经在工作中遇到的接触网棘轮补偿装置的补偿绳偏磨、平衡轮不水平等一些常见问题的处理思路,以供类似情况棘轮补偿装置的施工及检修工作。Keys：接触网、棘轮补偿装置、补偿绳、原因分析、解决措施。引言接触网是我国高速铁路、重载铁路和露天区段轨道交通得以实现的重要前提，是电气化铁路的重要行车设备，沿铁路上空架设，向电力机车、电力动车组提供安全可靠供电的特殊输电线。随着我国高速铁路、重载铁路、城际铁路、城市轨道交通的迅猛发展，对接触网在悬挂方式、线索材质、线索张力、电气强度、机械强度、结构稳定性、悬挂弹性及均匀性、悬挂抬升量、高线高度及其变化率、弓网振动等方面都提出了更高的要求。接触网补偿装置一旦出现传动失效，将会引起接触网参数异常，严重则会导致弓网故障或引起接触网断线，将中断行车，所以这个给接触网日常检修、维护提出了严格要求，以下是我从事工作以来对接触网补偿装置在日常维护、检修中出现问题的一些归纳分析。棘轮补偿装置作为电气化铁路补偿装置中的一种，以其具有的占用空间少、转动灵活、传动效率高、防腐性能好，使用寿命长、断线制动、缩小事故范围等优点，而在高速铁路、客运专线、城际铁路、地铁高架段得到广泛应用。在杭深线集中修、合福线接触网设备的验收、克缺、联调联试及接触网运行中的各类检修作业，西安地铁14号线接触网平推、克缺时遇到棘轮补偿装置的一些问题:1.棘轮补偿装置补偿绳偏磨问题1.1棘轮补偿装置补偿绳偏磨问题分类。1.1.1棘轮补偿装置本体不垂直，小轮补偿绳与大轮齿牙发生摩擦；1.1.2棘轮补偿装置本体不垂直，大轮补偿绳与大轮齿牙相互摩擦；1.1.3棘轮补偿装置与补偿绳不垂直,补偿绳出现爬线、爬槽情况;补偿装置补偿绳出现与棘轮齿牙相互摩擦，爬线、爬槽等情况如得不到及时整治处理，导致补偿绳本体出现明显损伤，发生断股、散股、易引发断裂而导致接触悬挂塌网事故。1.2原因分析。1.2.1棘轮补偿底座架构存在缺陷，安装后无法达到水平垂直状态；1.2.2棘轮底座各部件连接螺栓紧固力矩不达标，运行中底座出现歪斜；1.2.3棘轮旋转底座轴调整螺栓未调整到位，造成棘轮受力后的偏斜；1.2.4棘轮补偿装置安装过程中及安装结束后为对棘轮底座进行测量精调，导致棘轮底座安装偏斜；1.2.5棘轮补偿绳在线槽内出现不规则性缠绕，补偿绳靠近一边侧缠绕时，容易发生与棘轮齿牙相磨现象。1.3解决措施。1.3.1检查棘轮补偿装置底座架构角钢，如果存在明显扭曲变形情况应立即更换，并利用水平尺测量底座是否水平；1.3.2调整棘轮旋转底座竖轴调整螺栓，将水平尺紧贴在小轮端面，检测垂直度，棘轮调整到位后，紧固竖轴调整螺栓；1.3.3调整棘轮补偿装置的调节板，保证补偿绳与棘轮框架间不发生相磨现象；1.3.4调整平衡轮水平状态,使小轮补偿绳垂直棘轮本体,在极限温度时分别对大轮和小轮的补偿绳加强检查,通过检查沥青保护层的状态初步判断是否存在爬线、爬槽情况。2.补偿装置平衡轮不水平2.1补偿装置平衡轮不水平、补偿绳出现旋转相互扭绞情况时，如果未及时处理，将导致补偿绳从平衡轮槽内脱出或因补偿绳出现扭绞导致补偿装置失去补偿作用，棘轮无法转动，坠砣无法随着温度变化而自由升降，接触悬挂弹性降低等情况，造成接触悬挂弓网参数发生变化异常，极易引起弓网故障。2.2原因分析。2.2.1施工作业人员在补偿绳裁剪过程中，没有按照正确的操作方法，将不锈钢油性软钢丝绳在线盘上盘绕所存在的扭力进行有效放散；2.2.2补网线索架设起、落锚过程中，终端锚固线夹与线索连接时，线索存在扭绞，导致平衡轮不水平，引发补偿绳出现扭绞。2.3解决措施。2.3.1利用手板葫芦将补偿装置与线索分离卸载，抽出补偿绳释放扭绞力后，重新安装；2.3.2单纯的偿绳在棘轮两边的小轮上缠绕过程中，补偿绳两个端头在与棘轮本体上的楔形线夹通过回头固定时，补偿绳自身的扭力不在一个方向，固定后应力无法放散，补偿绳受理后产生扭绞，平衡论随之出现偏斜不水平；2.2.3平衡轮不水平，倾斜角度不大的，可以用平衡轮双耳连接线夹的可以旋转性达到水平，也可以通过对终端线夹接触线面的调整达到水平；2.3.3对于下锚支接触线有有扭面情况时，可以先在锚支定位管卡子处，调整接触线的线面，而使下锚处接触没有扭转力。3.棘轮制动卡板间距问题3.1棘轮制动卡板间距问题分类。3.1.1棘轮制动卡快间隙过小，会在坠砣自由伸缩时卡住棘轮，使补偿装置失效；3.1.2棘轮制动卡快间隙过大，在接触网断线时制动卡快无法及时卡住棘轮，使制动卡快作用无法发挥。棘轮被制动卡快卡住之后，在昼夜温差较大的情况下，线索热胀冷缩，导致断线的可能；制动卡快与棘轮间隙过的，在断线时制动卡快无法及时卡住棘轮而使事故影响范围扩大。3.2原因分析。3.2.1产生该现象的原因是棘轮安装高度过高，超过了正常的安装高度；3.2.2次要原因是锚段关节张力不均，使下锚处线索的实际张力没有达到额定张力，使棘轮本来应处于工作状态却成了制动状态；3.2.3制动卡快安装时未调整到位,致使制动间隙过大或过小。3.3解决措施。3.3.1调整制动卡快,使棘轮制动卡块与棘轮齿尖圆切点的距离15-20mm；3.3.2调整制动卡块后，制动间隙仍不能满足规定，从根本上解决该问题，需要调整棘轮承锚、线锚底座框架的高度。用三吨手扳葫芦将线锚张力倒在支柱上，用另一个手扳葫芦将坠砣串提起固定在支柱上，使线锚棘轮框架所受的张力和坠砣重力完全卸载，利用作业车平台，调整线锚棘轮框架的高度至标准位置。承锚棘轮框架的安装调整步骤同线锚。恢复线锚和承锚棘轮的张力和坠砣重力。检查调整棘轮制动卡块与棘轮齿尖圆切点的距离15-20mm。4.补偿绳圈数问题4.1调整时应先理顺补偿绳与棘轮本体之间的缠绕关系，并使其正确如槽，防止绳之间交错、重叠，缠绕时注意两边对称。根据设计坠砣曲线，调整初始缠绕圈数。4.2原因分析。4.2.1棘轮补偿装置在安装时，安装人员没有按照温度曲线，对安装温度下棘轮补偿绳预留长度进行查找，导致预留补偿绳过长或过短。4.3解决措施。4.3.1只有棘轮大轮中补偿绳圈数多或少：把坠砣杆处补偿绳线夹打开，将补偿绳在大轮中按规定的圈数和顺序缠绕好，多余的补偿绳留在坠砣端并整齐盘圈；4.3.2补偿绳在小轮中圈数多，棘轮与水平轮间距小：先将小轮中多余的补偿绳放出，留够规定的圈数，将小轮与水平轮间补偿绳拉紧，在导线或承力索上做好标记，留下回头长度，把多余的导线或承力索剪掉，重新制作接触线或承力索终端，再与平衡轮连接好。恢复张力和坠砣重力，检查确认圈数、缠绕顺序；4.3.3注意截去多余的接触线或承力索时，要使导线、承力索相互兼顾，保证下锚绝缘子对齐，小轮中补偿绳圈数还多时，应调整补偿绳的长度，将多余的补偿绳裁掉补偿绳断口不得散股。5.限制管问题5.1限制管问题分类。5.1.1坠砣与限制管卡滞、互摩；5.1.2限制管上端与钩螺栓连接处脱开。若坠砣发生卡滞，将影响补偿装置的传动效果，严重的导致造成接触悬挂弓网参数发生变化异常，易引发弓网故障；限制管上部从钩螺栓中脱出，坠砣串失去限制，恶劣情况下，坠砣串带着限制管共同大幅摆动，造成坠砣串侵入或限制管脱落，侵入限界，引发恶性事故。5.2原因分析。5.2.1两个垂直角钢不平行，在安装过程中上下横向角钢错位，竖直限制管安装不垂直，导致坠砣沿竖直限制管上下移动受阻；5.2.2坠砣限制管在生产或运输过程中发生弯曲变形，导致坠砣沿竖直限制管上下移动受阻；安装是固定限制管的钩螺栓未；5.2.3固到位，在受到动车通过的风力和振动的影响，或恶劣天气情况下，当坠砣串摆动时，带动限制管偏移，导管则带动钩螺栓偏转，由于钩螺栓深入限制管的长度仅有100mm，造成钩螺栓垂直部分向水平方向偏转后从导管中脱出，导致导管上部脱开，失去限制功能。5.3解决措施。5.3.1两个垂直角钢不平行调整，要前后移动上部、下部横向角钢，调整两个垂直角钢的平行，确保安装的竖直限制管处于自然垂直状态；5.3.2对于竖直限制管弯曲变形的，要将竖直限制管拆下，将弯曲部位顺直后再重新安装或直接更换新竖直限制管；5.3.3固定限制管的钩螺栓要紧固到位，加长上部钩螺栓的长度到200mm，可以解决限制管带动钩螺栓发生水平偏转的情况下，限制管上端不会从钩螺栓处脱出，避免坠砣限位作用失效。6.结束语随着近年来高速铁路和城市轨道交通的大力发展,棘轮补偿装置几乎成了架空接触网的标配,我们在日常检修过程中要善于发现隐患问题,及早处理,十余年的工作经验，让我爱上了我